之前在 這個答案 挖了一個坑,這裡來填坑。
先明確下,中值定理應該指的是羅爾中值定理、拉格朗日中值定理和柯西中值定理。
連續, 可導
下面解釋下,為什麼只能用 連續, 可導。
1 連續, 可導
這種情況會縮小中值定理的適用範圍:
上面就是 連續,但只有 可導的函式(在端點處,導數震盪),但是依然可以使用中值定理。
還有一個原因我覺得也比較重要, 可導其實是一個不太好的說法。在同濟大學教材裡面說, 可導在端點處只要求單邊可導,這會導致一些邏輯上的麻煩:
比如 可導,但是可能 點不可導,又比如 , 可導,但是可能 不可導。
所以我們儘量用 可導,這往往也夠用了(連續卻不會,想想為什麼?感謝@張無忌指正。)。
2 連續, 可導
這是正確的表達形式,就不贅述了。
3 連續, 可導
可導那麼一定意味著 連續,所以 連續相當於沒有說,這個條件等同於第一種情況: 連續, 可導。
4 連續, 可導
這可能意味這下列的情況:
上圖端點是間斷的,很顯然不能運用中值定理。
上圖函式無界,中值定理要求函式在端點處有定義,所以也沒有辦法運用中值定理。
說句題外話,我其實一度對 連續的情況下的 可導產生過懷疑,為什麼我會懷疑它在 上的可導性呢?因為如果 有後繼數 ,那麼根據導數的定義, 只有右側導數(左側不連續或者不存在)。哪怕忽略 的問題,就認為單側導數是OK的,但是 的後繼數 呢?其左側鄰域只有一個點,這還能算鄰域嗎?這個問題導致我寫了 這個回答 ,有興趣可以看一下。
之前在 這個答案 挖了一個坑,這裡來填坑。
先明確下,中值定理應該指的是羅爾中值定理、拉格朗日中值定理和柯西中值定理。
連續, 可導
連續, 可導
連續, 可導
連續, 可導
下面解釋下,為什麼只能用 連續, 可導。
1 連續, 可導
這種情況會縮小中值定理的適用範圍:
上面就是 連續,但只有 可導的函式(在端點處,導數震盪),但是依然可以使用中值定理。
還有一個原因我覺得也比較重要, 可導其實是一個不太好的說法。在同濟大學教材裡面說, 可導在端點處只要求單邊可導,這會導致一些邏輯上的麻煩:
比如 可導,但是可能 點不可導,又比如 , 可導,但是可能 不可導。
所以我們儘量用 可導,這往往也夠用了(連續卻不會,想想為什麼?感謝@張無忌指正。)。
2 連續, 可導
這是正確的表達形式,就不贅述了。
3 連續, 可導
可導那麼一定意味著 連續,所以 連續相當於沒有說,這個條件等同於第一種情況: 連續, 可導。
4 連續, 可導
這可能意味這下列的情況:
上圖端點是間斷的,很顯然不能運用中值定理。
上圖函式無界,中值定理要求函式在端點處有定義,所以也沒有辦法運用中值定理。
說句題外話,我其實一度對 連續的情況下的 可導產生過懷疑,為什麼我會懷疑它在 上的可導性呢?因為如果 有後繼數 ,那麼根據導數的定義, 只有右側導數(左側不連續或者不存在)。哪怕忽略 的問題,就認為單側導數是OK的,但是 的後繼數 呢?其左側鄰域只有一個點,這還能算鄰域嗎?這個問題導致我寫了 這個回答 ,有興趣可以看一下。